基于GPS与地图匹配的移动机器人定位方法

高精度的定位结果是移动机器人路径规划等各项任务的前提,全球卫星定位系统(GPS)能够在空旷区域得到移动机器人的全局定位坐标,但在无卫星信号环境下存在定位精度低或难以定位的问题.提出一种GPS与地图匹配的组合定位方法解决部分无卫星信号复杂环境中的定位问题.首先建立一种修正航迹推算误差的新运动模型,降低航迹推算的累计误差....     

矿井安全的短期预警及完备性监测算法(英文)

提出一种新的矿井安全短期预警及完备性监测模型。通过Kalman滤波提取真实GPS动态变形信息,并构建双边累积和检验统计量,建立短期预警模型,进而提高预警系统的可靠性。通过分析预警模型的可得性(最小预警变形)、误警率(平均运行长度)及漏警率(预警延迟)与预警参数之间的关系,给出预警参数的选取方法。变形试验平台模拟实验表明,预警模型能够有效用于陡坡变形预警。山西马兰矿矿井实测变形数据研究表明:本预警算法能够有效地探测微小变形及变形发生的时刻,在给定预警参数(最小预警灾害变形为15 mm,平均运行长度为1000)的条件下,本算法探测出相邻两天的变形发生时刻分别为第705历元(705 s)和517历元(517 s)。     

无基准零件封装夹具中工件加工误差产生机理研究及控制

介绍了无基准零件封装夹具(RFPE-Reference Free Part Encapsulation Fixturing)的工作原理,进行了工件定位精度损失机理问题的理论探讨,提出了工件主动寻位的控制策略,并结合计算机图形学理论,建立了基准转换计算模型,以精确求解出工件在机床上的实际安装位姿.理论研究与试验结果表明,所提出的控制策略及其方法降低或消除了箱体原始误差对工件定位精度的影响,从而为进一步提高工件位置加工精度提供了一种切实可行的技术手段.     

基于蒙特卡洛法的3D打印机定位精度分析

为了研究在各种误差源综合作用的条件下,FDM桌面3D打印机挤出机头相对于热床的定位精度情况,通过蒙特卡洛法对其定位精度进行评估。根据多刚体系统理论,建立3D打印机的拓扑结构模型;基于仪器精度理论,对误差向量进行综合分析,分析步进电机在运动过程中,各种误差源在x,y,z方向引入的误差向量,建立3D打印机的误差传递模型;通过蒙特卡洛法对在各种误差源综合作用的情况下打印机挤出机头的定位精度进行仿真计算。结果表明:在置信概率95%情况下,挤出机头相对于热床在x,y,z 3个方向上的定位输出及其扩展不确定度分别为x=(70±0.099)mm,y=(50±0.100)mm,z=(20±0.518)mm。该方法可用于分析影响定位精度的主要因素,进行误差补偿,提高定位精度;也可应用到精密仪器设计中用于精度分配计算,合理分配多刚体结构各环节的精度指标。     

直线电机进给系统摩擦自适应补偿控制

为消除非线性摩擦干扰对直线电机进给系统定位精度的不利影响,提出一种基于LuGre摩擦模型的自适应补偿控制方法。建立直线电机进给系统的动力学方程,并在系统建模中引入基于自适应因子的改进LuGre模型;采用反步设计法的思想,利用李雅普诺夫第二法推导了自适应控制律;最后进行了半物理仿真实验。仿真结果表明:该自适应控制器应用于直线电机进给系统的摩擦补偿是可行的,有效提高了系统的位移定位精度和速度跟踪精度。     

摆线轮磨齿机回转台系统动态特性分析

为提高摆线轮磨齿机的加工精度以及传动过程的稳定性，对其回转台的性能进行分析。建立转台传动系统的动力学模型，结合转台的实际参数，计算连接轴的扭转刚度和阻尼系数。通过Newmark-β法对建立的动力学模型进行求解，得出传动系统在传动过程中的稳定性和传动精度，并搭建实验台进行验证。实验结果表明：回转台传动系统具有良好的动态响应，可以获得很高的定位精度和重复定位精度。     

基于自转一阶非连续式微球双平盘研磨的运动学分析与实验研究

目的 分析不同研磨压力、下研磨盘转速、保持架偏心距和固着磨料粒度对微球精度的影响,确定自转一阶非连续式双平面研磨方式在加工GCr15轴承钢球时的最优研磨参数,提高微球的形状精度和表面质量。方法 首先对自转一阶非连续式双平盘研磨方式微球进行运动学分析,引入滑动比衡量微球在不同摩擦因数区域的运动状态,建立自转一阶非连续式双平盘研磨方式下的微球轨迹仿真模型,利用MATLAB对研磨轨迹进行仿真,分析滑动比对研磨轨迹包络情况的影响。搭建自转一阶非连续式微球双平面研磨方式的实验平台,采用单因素实验分析主要研磨参数对微球精度的影响,得到考虑圆度和表面粗糙度的最优参数组合。结果 实验结果表明,在研磨压力为0.10 N、下研磨盘转速为20 r/min、保持架偏心距为90 mm、固着磨料粒度为3000目时,微球圆度由研磨前的1.14μm下降至0.25μm,表面粗糙度由0.129 1μm下降至0.0290μm。结论 在自转一阶非连续式微球双平盘研磨方式下,微球自转轴方位角发生突变,使研磨轨迹全覆盖在球坯表面。随着研磨压力、下研磨盘转速、保持架偏心距的增大,微球圆度和表面粗糙度呈现先降低后升高的趋势。随着研磨...     

GPS多路径减轻的混合粒子滤波算法(英文)

提出一种结合无迹卡尔曼滤波(UKF)和小波阈值自适应滤波的混合粒子滤波方法。该算法在粒子产生过程中采用UKF方法以克服粒子发散,而在数据预处理和粒子产生时采用自适应阈值小波变换算法抑制观测数据噪声和数据处理过程误差。比较了EKF-PF、UKF-PF和WM-UKF-PF不同算法的性能。结果表明,经过改进的WM-UKF-PF混合粒子滤波算法能够有效地降低均方根误差,提高信噪比和相邻恒心日观测值的相关性,从而改善解算结果的统计特性。所采取的混合滤波算法的计算复杂性提高了,但能够有效减轻GPS多路径效应影响,对高精度定位测量和非平稳形变特征提取具有重要意义。     

基于计算机视觉技术的焊接机器人定位精度研究

焊接是当前制造领域中的关键工艺之一,也是保障生产质量的关键环节。因此,对于各个行业的焊接技术均提出了更高的标准,希望在焊接精度、效率方面实现高标准、严要求。但当前焊接定位工作量大、定位精度不高等是焊接机器人所面临的主要问题。因此,文中将对基于计算机视觉技术的焊接机器人定位精度进行分析,对视觉计算误差分析的模型进行建立,在此基础上,对机器人定位精度的影响因素进行探究分析。仿真结果表明：焊接机器人定位精度的误差主要是因为机器人的重复定位与运动。     

外倒锥齿的锥度量棒设计原理与MATLAB程序开发

针对倒锥齿的特点进行分析，运用量球测量法中跨球距M值的计算原理及公式，求得相应的锥度量棒的计算式，并在此基础上基于MATLAB开发了锥度量棒设计的计算程序，并给出了应用实例。     

数控液压伺服阀组成与伺服油缸的性能分析

首先简单介绍了数控液压伺服系统的组成,对执行元件--液压缸进行精度分析.主要讨论了伺服阀开口的精确程度、阀口距与阀杆距的一致性对数控液压缸性能影响,阀口正开口量的大小决定单腔刚度的大小;而两个阀口开口量的差别以及阀口距和阀杆距的差别决定双腔联合刚度的范围.在数控伺服液压缸精度分析中,从伺服阀的加工精度、控制各传动件之间的总间隙等方面作了阐述,要提高定位精度,就必须将各传动之间的间隙减到最小,降低活塞杆内反馈螺杆副的螺距误差和积累误差等.     

比例流量阀控气动伺服系统的反馈线性化控制

本文建立了比例流量阀控单自由度气动位置伺服系统的数学模型，并对此模型进行直接反馈线性化，得到一个伪线性系统，而后对此模型设计状态反馈控制器，并进行极点配置，理论分析和仿真结果表明了反馈线性化算法和状态反馈是有效的。     

直驱式回转工作台传动性能分析

针对精密卧式加工中心性能不断提升需求,对其回转工作台的传动精度、快速响应特性、加工稳定性等提出更高要求,通过建立精密回转工作台动力学模型,计算系统在扭转振动、时变啮合刚度、误差激励等因素作用下的动态响应,分析系统动态特性。同时建立其传动精度模型,计算传动系统在各误差因素作用下系统传动精度。研究表明:传动系统在高速输入情况下振动情况良好,传动系统可以获得很高的动态响应性能;其定位精度与重复定位精度均满足设计要求,系统可以获得良好的传动精度。     

基于六自由度工业机器人的D H模型及仿真分析

针对目前实验室已经开发完成的六自由度机器人,基于D-H模型建立机器人的运动学模型,在MATLAB环境下自行编制了对应的计算机数值计算程序,并进行了仿真模型分析,最后结合具体的机器人实例,对六自由度机器人标准姿态进行本体标定试验,并通过试验结果对比。结果表明:实验室机器人标定后的定位精度与实际精度非常接近,机器人的标准姿态的定位精度有大幅度提高。     

计算晶粒尺寸分布的几何模型及实用方法

传统的计算三维晶粒尺寸分布函数(3D SDF)的方法大多基于S模型,从而导致极大的系统误差,其根源在于模型中的球状晶粒假设不符合实际晶粒组织特征,本文建立了基于多面体晶粒假设的A模型,并给出了相应的概率函数表达式及计算方法,理论分析及实验检验结果表明,A模型基本上消除了系统误差,显著地提高了计算精度,是一个较理想的几何模型。     

消除奥贝球铁中锰的偏析和不利影响的研究

研究了消除奥贝球铁中锰的偏析及其不良影响的工艺措施。对含Mn0．8%左右的奥贝球铁,通过强化孕育处理,调整硅量或奥氏体化温度,以及等温淬火后进行回火处理,均可消除锰含量增高对组织和性能的不利影响。在此基础上,可扩大生铁含锰量允许范围、或利用锰提高淬透性,从而促进奥贝球铁的推广应用。     

辽宁工业大学机械工程与自动化学院

为提高3 SPR对称机构末端执行器的定位精度,对该并联机构进行了误差分析。运用矩阵全微分理论建立了该机构的位姿误差模型,得到了并联机构的输入误差和输出误差的关系;建立了该机构的灵敏度误差模型,绘制了各项输入误差源对定位精度的影响程度。结果表明：机构在设计、加工和装配过程中驱动杆长的误差与静平台的Z向误差需要严格控制,可提高机构的定位精度;同时依据3σ原则可以算出期望由某项误差源引起工作空间体积误差的标准差范围内的各项公差,对该并联机构的制造和安装具有一定的指导意义。     

钢板矫直机力学模型研究

交错布置的辊式矫直机矫直板材时,矫直力根据矫直机的辊距计算,计算值与实际矫直辊受力有误差。本文引用距相邻上辊或下辊的1／4处作为一个受力支点,建立新的矫直机简支梁受力模型,计算矫直力和矫直功率。并通过MatLab软件进行编程计算钢板矫直机的矫直力,其计算值与实验值比较符合。     

基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿

针对数控机床滚珠丝杆进给系统中反向间隙的存在严重影响数控机床定位精度的问题,提出基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿方法。基于该方法建立反向间隙传动模型,计算补偿过程的加速时间,在加速时间不等于伺服周期整数倍时,反推补偿过程中的加速度值,从而准确补偿反向间隙,避免出现过补偿或欠补偿现象。通过仿真验证该补偿方法的有效性,数控平台实验结果是该补偿方法可将X轴目标点正、负向平均偏差减小在-2μm~3μm之间波动,表明所提出的方法可以有效降低因反向间隙造成的定位误差,提高了数控机床的定位精度。     

基于Archard修正模型的角接触球轴承磨损有限元分析

在分析轴承受力和运动的基础上,研究了轴承运行时球与滚道接触区的滑动,计算了一定条件下接触区滑动速度的分布,指出了球在滚道上运动时纯滚动点的存在。开展了球盘摩擦磨损试验,得到了轴承钢在边界润滑条件下的摩擦因数和磨损系数。利用有限元方法和Archard磨损计算模型,建立了球与内圈磨损的仿真计算模型,并分析了运行时间、径向载荷、接触角等因素对轴承磨损的影响。